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第 二 章 生 物 与 环 境 环 境 与 生 态 因 子 生 物 与 主 要 生 态 因 子 的 相 互 关 系 生 态 因 子 作 用 的 一 般 规 律 第 一 节 环 境 与 生 态 因 子 环 境 概 念 生 态 因 子 的 类 型 生 态 因 子 的 空 间 分 布 一 、 环 境 1、 定 义 环 境 是 指 某 一 特 定 生 物 体 或 生 物 群 体 以 外 的 空间 ,以 及 直 接 、 间 接 影 响 该 生 物 体 或 生 物 群 体生 存 的 一 切 事 物 的 总 和 ， 由 许 多 环 境 要 素 构 成 ，这 些 环 境 要 素 称 环 境 因 子 。 环 境 是 具 体 的 又 是 相 对 的 。 2、 分 类 能 量 环 境 太 阳 辐 射 具 有 两 个 功 能 ： 热 能 、 光 能 物 质 环 境 岩 石 圈 和 土 壤 圈 、 水 圈 、 大 气 圈 生 物 圈 人 为 环 境 广 义 ： 引 种 （ 物 种 入 侵 ） 、 驯 化 、 培 育 、 城 市 狭 义 ： 薄 膜 育 苗 污 染 环 境 赤 潮 、 白 色 污 染 、 太 空 垃 圾 、 核 泄 漏 二 、 生 态 因 子1、 定 义 生 态 因 子 (ecological factors) ： 环 境 中 对 生 物 的 生 长 、发 育 、 生 殖 、 行 为 和 分 布 有 着 直 接 或 间 接 影 响 的 环 境要 素 。 生 态 因 子 是 环 境 中 对 生 物 起 作 用 的 因 子 ， 而 环 境 因 子则 是 指 生 物 体 外 部 的 全 部 要 素 。 2、 生 态 因 子 的 分 类 （ 5种 ） 生 态 因 子 通 常 分 为 非 生 物 因 子 和 生 物 因 子 两 大 类 生 物 因 子 （ biOtic factors） ： 有 机 体 （ 同 种 和 异 种 ） 非 生 物 因 子 （ abiotic factors） ： 温 度 、 光 、 湿 度 、 pH、 氧 气 等 有 的 学 者 将 生 态 因 子 分 为 五 类 气 候 因 子 (climatic factors)、 土 壤 因 子 (edaphic factors) 、 地 形 因 子(topographic factors) 、 生 物 因 子 、 人 为 因 子 (anthropogenic factors) Begon等 将 非 生 物 因 子 分 为 条 件 和 资 源 两 类 条 件 ： 温 度 、 湿 度 、 pH等 资 源 ： 营 养 物 质 、 水 、 辐 射 能 等 Simith等 将 生 态 因 子 分 成 密 度 制 约 因 子 和 非 密 度制 约 因 子 密 度 制 约 因 子 (density independent factors)： 食 物 、 天 敌 等 生 物 因 子 非 密 度 制 约 因 子 (density dependent factors)： 温 度 、 降 水 、 气 候 等因 子 （ 蒙 恰 斯 基 ） 将 生 态 因 子 分 为 稳 定 因 子和 变 动 因 子 稳 定 因 子 (steady factors)： 地 心 引 力 、 地 磁 、 太 阳 辐 射 常 数 等 长 年恒 定 的 因 子 变 动 因 子 (variable factors)： 周 期 性 变 动 ： 春 夏 秋 冬 、 潮 夕 涨 落 ；非 周 期 性 变 动 ： 风 、 降 水 、 捕 食 重 点 掌 握 的 分 类 ： 非 生 物 因 子 （ abiotic factors） ： 光 、 温 度 、 水 分 、 土 壤 、 pH、 氧 气 等 eg.变 化 规 律 ： 光 （ 光 照 强 度 、 光 谱 成 分 、 光 照 时 间 ） 温 度 （ 空 间 、 时 间 ） 生 物 因 子 （ biotic factors） ： 生 物 的 种 内 和 种 间 关 系 3、 生 态 因 子 的 空 间 分 布 纬 度 地 带 性 ： 从 赤 道 到 两 极 ， 整 个 地 球 表 面 具 有 过 渡 状 的分 带 性 规 律 。 太 阳 辐 射 量 差 异 太 阳 辐 射 热 量 带 水 分 差 异 植 被 分 带 自 然 地 理 带 ： 赤 道 、 热 带 、 亚 热 带 、 暖 温 带 、 温 带 、 寒 温 带 、亚 寒 带 、 寒 带 植 被 地 带 性 分 布 垂 直 地 带 性 ： 因 太 阳 辐 射 和 水 热 状 况 随 着 地 形 高 度 的 不 同 而不 同 ， 生 物 和 气 候 自 山 麓 至 山 顶 呈 垂 直 地 带 分 异 的 规 律 性 变 化(干 燥 空 气 ,-1 /100m;湿 润 空 气 ,-0.6 /100m)。 经 度 地 带 性 ： 地 球 内 在 因 素 如 大 地 构 造 形 成 地 貌 和 海 洋 分 异引 起 经 度 地 带 性 分 异 。 植 被 的 空 间 格 局 (据 M.C.Molles,Jr,1999) 第 二 节 生 物 与 主 要 生 态 因 子 的 相 互 关 系 生 物 与 光 的 关 系 生 物 与 温 度 的 关 系 生 物 与 水 的 关 系 生 物 与 土 壤 的 关 系 生 物 与 光 的 关 系 光 强 度 变 化 对 生 物 的 影 响 光 质 变 化 对 生 物 的 影 响 光 周 期 现 象 光 强 的 生 态 作 用 与 生 物 的 适 应 （ P19） 课 本 p46 植 物 光 强 对 植 物 的 生 长 、 发 育 和 繁 殖 有 重 要 影 响 。 叶 绿 素 必 须 在 一 定 光 强 下 才 能 形 成 ， 黑 暗 条 件 下 出 现 黄 化 现 象 花 芽 开 始 分 化 时 ， 光 强 有 利 于 有 机 物 形 成 和 花 发 育 光 强 有 利 于 果 实 成 熟 ， 提 高 品 质 水 生 植 物 在 水 中 的 分 布 与 光 照 强 度 有 关 。 不 同 植 物 对 光 强 的 反 应 不 同 陆 生 植 物 对 不 同 光 照 强 度 的 适 应 产 生 阳 性 植 物和 阴 性 植 物 和 耐 阴 性 植 物 。 光合作用率 光合作用率光 强 度 光 强 度净 生 产 力光 合 作 用 呼 吸 作 用 ABABA CP 光 补 偿 点CP CPa bsp sp 光 饱 和 点 B光 补 偿 点 (compensation point)光 饱 和 点 (saturate point)： 光 合 作 用强 度 和 呼 吸 作 用 强 度 相 当 处 的 光 强 度 为 光 补 偿 点 ； 当 光 照 强 度 达 到 一定 水 平 后 ， 光 合 产 物 不 再 增 加 或 增 加 得 很 少 ， 该 处 的 光 强 度 即 为 光 饱和 点 。 阳 性 植 物 对 光 要 求 比 较 迫 切 ， 只 有 在 足 够 光 照 条 件 下 才 能进 行 正 常 生 长 ； 阴 性 植 物 对 光 的 需 要 远 较 阳 性 植 物 低 ， 光补 偿 点 低 ， 呼 吸 作 用 、 蒸 腾 作 用 都 较 弱 ， 抗 高 温 和 干 旱 能力 较 低 ； 耐 阴 性 植 物 对 光 照 具 有 较 广 泛 的 适 应 能 力 ， 对 光的 需 要 介 于 前 两 类 植 物 之 间 。 光 合 作 用 率 在 光 补 偿 点 附 近与 光 强 度 成 正 比 ， 但 达 光 饱 和 点 后 , 不 随 光 强 增 加 。 动 物 光 照 强 度 影 响 动 物 的 行 为 ， 昼 行 性 动 物 在 白 天 强 光 下 活 动 ，夜 行 性 动 物 在 夜 晚 或 弱 光 下 活 动 。 有 实 验 表 明 ， 蚜 虫 在 连 续 有 光 或 连 续 无 光 条 件 下 ， 多 产 生无 翅 个 体 ， 在 光 暗 交 替 条 件 下 ， 多 产 生 有 翅 个 体 。 家 养 鸡 在 天 冷 时 不 生 蛋 ， 但 鸡 棚 挂 上 灯 泡 ， 会 继 续 生 蛋 ，这 是 光 强 对 生 殖 器 官 发 育 的 作 用 。 光 质 变 化 对 生 物 的 影 响 （ P20) 海 洋 植 物 光 合 作 用 色 素 对 光 谱 变 化 具 有 明 显 的适 应 性 : 海 水 表 层 植 物 色 素 吸 收 蓝 、 红 光 ； 深 水 植 物 光 合 色 素 有 效 地 利 用 绿 光 。 高 山 植 物 对 紫 外 光 作 用 的 适 应 动 物 不 同 动 物 发 展 不 同 的 色 觉 。 生 物 的 光 周 期 现 象 光 周 期 现 象 (photoperiodism)： Garner等 人 (1920)发 现 明 暗 交 替 与 长短 对 植 物 的 开 花 结 实 有 很 大 的 影 响 。 这 种 生 物 对 自 然 界 昼 夜 长 短规 律 性 变 化 的 反 应 ， 称 光 周 期 现 象 。 （ 植 物 、 动 物 ） 植 物 光 周 期 现 象 ： - 对 繁 殖 (开 花 )的 影 响 ： 分 为 长 日 照 植 物 和 短 日 照 植 物 。 日 照 超 过一 定 数 值 才 开 花 的 植 物 称 长 日 照 植 物 ， 如 小 麦 、 油 菜 ； 短 日 照 短于 一 定 数 值 才 开 花 的 植 物 称 短 日 照 植 物 ， 一 般 需 要 较 长 的 黑 暗 才能 开 花 ， 如 苍 耳 、 水 稻 。 -光 周 期 对 植 物 的 地 理 分 布 有 较 大 影 响 短 日 照 植 物 大 多 原 产 地 是 日 照 时 间 短 的 热 带 、 亚 热 带 ， 若将 其 栽 培 在 温 带 、 寒 带 会 因 光 照 时 间 过 长 而 不 开 花 。 这 对植 物 引 种 、 育 种 工 作 有 重 要 意 义 。 动 物 光 周 期 现 象 -对 鸟 类 等 迁 徙 影 响 ： 在 脊 椎 动 物 中 ， 鸟 类 的 光 周 期 现 象 最 明 显 ， 由 于 日 照 长 短 的 变 化 是 地 球 上 最 严 格 最 稳 定 的 周 期 变 化 ， 所 以 是 生 物 节 律 最 可 靠 的 信 号 系 统 。 鸟 类 在 不 同 年 份 迁 离 某 地 和 到 达 某 地 时 间 相 差 无 几 。-对 繁 殖 的 影 响 ： 分 为 长 日 照 动 物 (long-day animals)和 短 日 照动 物 (short-day animals)： 在 温 带 和 高 纬 度 地 区 许 多 鸟 兽 在 春夏 之 际 白 昼 逐 渐 延 长 的 季 节 繁 殖 后 代 ， 称 长 日 照 动 物 ； 如 雪貂 、 野 兔 、 刺 猬 ； 相 反 ， 一 些 动 物 只 有 在 白 昼 逐 步 缩 短 的 秋冬 之 际 才 开 始 性 腺 发 育 和 进 行 繁 殖 ， 称 短 日 照 动 物 ， 如 绵 羊 、山 羊 和 鹿 等 。 小 结 ： 生 物 对 光 的 适 应 植 物 对 光 质 的 适 应 ： 彩 色 塑 料 大 棚 ； 动 物 的 体 色 变 化 。 植 物 对 光 强 的 适 应 ： 阳 性 植 物 和 阴 性 植 物 和 耐 阴 性 植物 ； 光 补 偿 点 、 光 饱 和 点 。 黄 化 现 象 、 水 果 品 质 、 动物 对 光 强 的 适 应 昼 行 性 动 物 和 夜 行 性 动 物 。 植 物 对 光 周 期 现 象 适 应 ： 植 物 分 为 长 日 照 植 物 和 短 日照 植 物 。 动 物 光 周 期 现 象 ： 鸟 类 等 迁 徙 ， 繁 殖 方 面 分为 长 日 照 动 物 和 短 日 照 动 物 。 生 物 与 温 度 的 关 系 温 度 对 生 物 的 作 用 (温 度 的 生 态 学 意 义 ) 极 端 温 度 对 生 物 的 影 响 生 物 对 极 端 温 度 的 适 应 温 度 对 生 物 的 作 用 （ 2方 面 ） （ 1） 温 度 与 生 物 生 长 ： 温 度 是 最 重 要 生 态 因 子 之 一 ， 参 与 生命 活 动 的 各 种 酶 都 有 其 最 低 、 最 适 和 最 高 温 度 ， 即 三 基 点 温度 ； 在 最 低 和 最 适 温 度 范 围 内 ， 生 物 生 长 的 速 率 与 温 度 成 正比 ； 高 于 最 适 温 度 后 ， 蛋 白 质 凝 固 ， 酶 失 活 ， 影 响 生 物 正 常生 长 发 育 。 如 温 度 的 季 节 性 变 化 引 起 植 物 生 长 加 速 和 减 弱 的交 替 ， 形 成 年 轮 。 温 度 高 于 最 高 或 低 于 最 低 温 度 ， 即 极 端 温度 ， 生 物 受 到 严 重 危 害 甚 至 死 亡 。 不 同 生 物 的 三 基 点 不 同 ， 即 使 同 一 生 物 不 同 发 育 阶 段 所 能 忍受 的 温 度 范 围 也 有 很 大 差 异 。 （ 2） 温 度 与 生 物 发 育 ： 一 方 面 体 现 在 某 些 植 物 需 要 经 过一 个 低 温 “ 春 化 ” 阶 段 ， 才 能 开 花 结 果 ， 完 成 生 命 周 期 。另 一 方 面 反 映 在 最 普 遍 的 规 律 有 效 积 温 法 则 上 。 有 效 积 温 法 则 及 其 意 义有 效 积 温 法 则 植 物 在 生 长 发 育 过 程 中 必 须 从 环 境 摄 取 一 定 的 热 量 才 能 完 成 某 一发 育 阶 段 的 发 育 过 程 ， 而 且 各 个 发 育 阶 段 所 需 的 总 热 量 是 一 个 常数 ， 称 总 积 温 或 有 效 积 温 ， 因 此 可 用 公 式 表 示 ： K N（ T-T0） 其 中 ， K-总 积 温 （ 常 数 ） ， N-生 长 发 育 所 需 天 数 ， T-当 地 该 时 期 平 均 温 度 ， T 0-发 育 起 点 温 度 ， 又 称 生 物 零 度 ， 有 效 积 温 法 则 的 意 义K N（ T-T0） 预 测 生 物 发 生 的 世 代 数 ； 预 测 生 物 地 理 分 布 的 北 界 ； 制 定 农 业 气 候 区 划 ， 选 择 作 物 种 类 （ 山 地 、 平 原 ） ； #植 物 保 护 和 防 治 病 虫 害 （ 课 本 p51） ； #应 用 积 温 预 报 农 时 ， 合 理 安 排 全 年 农 作 物 种 植 。 极 端 温 度 对 生 物 的 影 响 低 温 对 生 物 的 影 响 ： 当 温 度 低 于 临 界 (下 限 ) 温 度 ， 生 物因 低 温 而 受 寒 害 和 冻 害 。 寒 害 指 温 度 0 对 喜 温 生 物 的伤 害 ， 原 因 是 蛋 白 质 合 成 受 阻 、 代 谢 紊 乱 ； 冻 害 指 0细 胞 内 和 细 胞 间 形 成 冰 晶 造 成 损 害 ， 此 时 电 解 质 浓 度 改变 ， 引 起 细 胞 渗 透 压 变 化 ， 蛋 白 质 变 性 ； 脱 水 使 蛋 白 质沉 淀 ； 代 谢 失 调 。 高 温 对 生 物 的 影 响 ： 当 温 度 超 过 临 界 （ 上 限 ） 温 度 ， 对生 物 产 生 有 害 作 用 ， 如 蛋 白 质 变 性 、 酶 失 活 、 破 坏 水 份平 衡 、 氧 供 应 不 足 等 。 生 物 对 温 度 的 适 应 温 度 因 子 是 决 定 生 物 分 布 的 重 要 生 态 因 子 。 如 苹 果 不 能在 热 带 地 区 栽 培 ， 是 由 于 高 温 的 限 制 ； 椰 子 只 能 在 热 带是 受 低 温 的 限 制 。 生 物 对 低 温 的 适 应 ： 保 暖 、 抗 冻 形 态 、 生 理 、 行 为的 适 应 生 物 对 高 温 的 适 应 ： 抗 辐 射 、 保 水 、 散 热 形 态 、 生理 、 行 为 的 适 应 生 物 对 低 温 的 适 应 形 态 上 的 适 应 植 物 ： 芽 具 鳞 片 、 体 具 蜡 粉 、 树 皮 木 栓 组 织 发 达 、 植株 矮 小 ； 动 物 ： 增 加 隔 热 层 ， 体 形 增 大 （ 贝 格 曼 规 律 ） ， 外 露 部 分 减 小（ 阿 伦 规 律 ） 。 阿 伦 规 律 (Allens rule):寒 冷 地 区 的 内 温 动 物 较 温 暖 地 区 的 外 露 部 分（ 四 肢 、 尾 、 耳 朵 及 鼻 ） 有 明 显 趋 于 缩 小 的 现 象 ， 减 少 散 热 。 贝 格 曼 规 律 (Bergmans rule):生 活 在 寒 冷 气 候 中 的 内 温 动 物 的 身 体 比温 暖 气 候 中 的 同 类 个 体 更 大 ， 减 少 散 热 的 适 应 。 约 旦 规 律 (Jordans rule):鱼 类 的 脊 椎 骨 数 目 在 低 温 水 域 比 在 温 暖 水 域的 多 。 生 理 上 的 适 应 植 物 ： 减 少 细 胞 中 的 水 分 和 增 加 细 胞 中 糖 、 脂 肪 、 色素 以 降 低 冰 点 ； 在 冬 季 叶 片 变 红 吸 收 更 多 红 外 线 。 动 物 ： 增 加 体 内 产 热 ，维 持 体 温 恒 定 。 行 为 上 的 适 应 迁 移 和 冬 眠 休 眠 等 。 生 物 对 高 温 的 适 应 形 态 上 的 适 应 植 物 ： 密 毛 、 鳞 片 滤 光 ； 体 色 反 光 ；叶 缘 向 上 或 暂 时 折 叠 ， 减 少 辐 射 伤 害 ； 干 和 茎 具 厚 的 木栓 层 ， 绝 热 。 动 物 ： 体 形 变 小 ， 外 露 部 分 增 大 ； 腿 长 将体 抬 离 地 面 ； 背 部 具 厚 的 脂 肪 隔 热 层 。 生 理 上 的 适 应 植 物 ： 降 低 细 胞 含 水 量 ， 增 加 糖 或 盐浓 度 ， 减 缓 代 谢 率 ； 蒸 腾 作 用 旺 盛 ， 降 低 体 温 ； 反 射 红外 光 。 动 物 ： 放 宽 恒 温 范 围 ； 贮 存 热 量 ， 减 少 内 外 温 差 。 行 为 上 的 适 应 植 物 ： 关 闭 气 孔 。 动 物 ： 休 眠 ， 穴 居 ，昼 伏 夜 出 等 。 仙 仁 掌 和 骆 驼 对 高 温 干 旱 环 境 的 适 应 生 物 与 水 的 关 系水 是 生 物 体 最 需 要 的 一 种 物 质 ， 影 响 生 物 的 生 存 和 分 布 。 水 的 生 态 作 用 水 对 动 植 物 生 长 发 育 的 影 响 水 对 动 植 物 数 量 和 分 布 的 影 响 生 物 对 水 因 子 的 适 应 水 的 生 态 作 用 水 是 生 物 体 不 可 缺 少 的 组 成 成 份 ； 植 物 体 含 水 量 60-80%， 有 的 水 生 生 物 达 90%， 干 旱 环 境中 的 地 衣 苔 藓 仅 6%左 右 。 水 是 良 好 溶 剂 ， 生 物 体 所 有 代 谢 活 动 的 介 质 ； 水 有 较 大 的 比 容 ， 为 生 物 创 造 稳 定 的 体 温 和 环 温 ； 水 的 密 度 4 最 大 ， 使 水 体 不 会 同 时 结 冰 ， 自 上 而 下 。 水 对 动 植 物 生 长 发 育 的 影 响 水 量 对 植 物 生 长 也 有 三 基 点 ， 低 于 最 低 点 ， 植 物 萎 缩 ，生 长 停 滞 ； 高 于 最 高 点 ， 根 系 缺 氧 窒 息 烂 根 。 许 多 动 物 的 周 期 性 繁 殖 与 降 雨 季 节 相 关 ， 如 羚 羊 的 出生 时 间 正 好 是 降 雨 和 植 被 茂 盛 期 。 水 对 动 植 物 数 量 和 分 布 的 影 响 降 水 量 最 大 的 赤 道 热 带 雨 林 中 的 植 物 达 52种 /hm2， 降 水 量少 的 大 兴 安 岭 仅 有 10种 /hm2 ， 荒 漠 更 少 。 生 物 对 水 因 子 的 适 应 水 生 植 物 对 水 环 境 的 适 应 陆 生 植 物 水 平 衡 的 调 节 机 制 陆 生 动 物 水 平 衡 的 调 节 机 制 水 生 动 物 水 平 衡 的 调 节 机 制 水 生 植 物 对 水 因 子 的 适 应 适 应 方 式 为 适 应 缺 氧 环 境 ， 根 茎 叶 形 成 连 贯 有 发 达 的 通 气 组织 ， 以 保 障 植 物 体 各 部 分 对 氧 气 的 需 要 ; 叶 片 薄 而 长 ,以 增 加 吸 收 阳 光 、 无 机 盐 、 CO2的 面 积 。 生 态 类 型 沉 水 植 物 浮 水 植 物 挺 水 植 物 陆 生 植 物 对 水 因 子 的 适 应 陆 生 植 物 的 水 平 衡 调 节 机 制 形 态 适 应 ： （ 旱 生 植 物 ） 发 达 的 根 系 ； 叶 面 小 ； 陆 生 植 物 的 生 态 类 型 湿 生 植 物 、 中 生 植 物 、 旱 生 植 物 陆 生 动 物 的 水 平 衡 调 节 机 制 失 水 的 主 要 途 径 ： 皮 肤 蒸 发 、 呼 吸 失 水 、 排 泄 失 水 补 充 水 的 主 要 途 径 ： 食 物 、 饮 水 保 水 机 制 减 小 皮 肤 的 透 水 性 减 少 身 体 的 表 面 蒸 发 减 少 呼 吸 失 水 减 少 排 泄 失 水 生 态 类 型 喜 湿 耐 旱 水 生 动 物 水 平 衡 的 调 节 机 制 动 物 生 活 在 水 中 ， 似 乎 不 存 在 缺 水 问 题 ， 其 实 ， 因 水 是 良好 的 溶 剂 ， 溶 有 不 同 种 类 和 数 量 的 盐 。 动 物 体 表 通 常 具 有 渗 透 压 ， 存 在 渗 透 压 和 水 分 平 衡 问 题 。 生 物 与 土 壤 的 关 系 土 壤 的 生 态 学 意 义 土 壤 的 理 化 性 质 及 其 对 生 物 的 影 响 生 物 的 适 应 土 壤 的 生 态 学 意 义 为 陆 生 植 物 提 供 基 底 ， 为 土 壤 生 物 提 供 栖 息 场 所 ； 提 供 植 物 生 长 所 需 的 水 、 热 、 肥 、 矿 物 质 、 气 -土 壤 肥 力 ； 构 成 土 壤 生 物 作 用 ， 土 壤 中 生 物 包 括 各 种 菌 类 、 蚯 蚓 、 软 体 动物 、 节 肢 动 物 等 ， 对 土 壤 有 机 物 分 解 转 化 、 元 素 循 环 有 重 要作 用 ， 改 变 土 壤 物 化 性 质 ， 影 响 生 物 生 长 ； 生 态 系 统 的 许 多 很 重 要 的 生 态 过 程 都 是 在 土 壤 中 进 行 。 土 壤 的 理 化 性 质 及 其 对 生 物 的 影 响 土 壤 的 物 理 性 质 及 其 对 生 物 的 影 响 土 壤 由 固 、 液 和 气 组 成 ， 根 据 土 粒 直 径 大 小 可 将 土 壤 分 为 ：砂 土 、 壤 土 和 粘 土 。 其 组 合 百 分 比 称 土 壤 质 地 （ 固 ） ； 土壤 水 分 :旱 涝 ； 土 壤 空 气 ： CO2浓 度 比 大 气 中 高 几 十 到 几 千倍 ， O2少 。 土 壤 质 地 影 响 植 物 生 长 和 土 壤 动 物 的 水 平 及 垂 直 分 布 。 -通 气 、 保 水 功 能 ； 水 分 影 响 土 壤 动 物 数 量 和 分 布 。 植 物 光 合 作 用 所 需 CO 2一 半 来 自 土 壤 ， 过 高 会 窒 息 。 土 壤 的 化 学 性 质 及 其 对 生 物 的 影 响 土 壤 酸 碱 度 ： 过 碱 性 和 酸 性 不 利 于 植 物 生 长 ， 酸 性 还 不 利 于细 菌 生 长 。 盐 土 对 植 物 的 危 害 ： （ 我 国 盐 土 面 积 大 ， NaCl、 Na2SO4含量 高 ） 引 起 植 物 生 理 干 旱 。 盐 分 提 高 了 土 壤 溶 液 渗 透 压 ， 根 细 胞 水分 外 渗 。 引 起 细 胞 中 毒 。 体 内 盐 量 大 会 使 蛋 白 质 合 成 受 阻 ， 含 N中 间产 物 积 累 ， 细 胞 中 毒 。 影 响 植 物 正 常 营 养 。 因 Na的 竞 争 ， 减 少 对 K、 P的 吸 收 。 盐 土 植 物 的 适 应 聚 盐 类 植 物 能 从 土 壤 中 吸 收 大 量 盐 类 而 不 受 伤 ， 根 部 细胞 有 极 高 的 渗 透 压 。 泌 盐 类 植 物 吸 进 体 内 的 盐 分 通 过 茎 、 叶 表 面 排 出 体 外 ，被 风 吹 雨 淋 洗 掉 。 不 透 盐 植 物 几 乎 不 吸 收 或 很 少 吸 收 土 壤 中 的 盐 类 。 第 三 节 生 态 因 子 作 用 的 一 般 规 律 p65 生 态 因 子 作 用 的 特 点 生 态 因 子 对 生 物 的 作 用 规 律 1、 生 态 因 子 作 用 的 特 点 综 合 性 非 等 价 性 （ 主 导 因 子 作 用 ） 不 可 替 代 性 和 补 偿 性 直 接 作 用 和 间 接 作 用 阶 段 性 限 制 因 子 (limiting factors) 定 义 在 众 多 生 态 因 子 中 ， 必 有 一 种 或 少 数 几 种 因 子 是 限 制生 物 生 存 和 繁 殖 的 关 键 性 因 子 ， 这 些 关 键 性 因 子 就 是 限 制 因子 。 任 何 接 近 或 超 过 某 种 生 物 耐 受 性 极 限 而 阻 止 其 生 存 、 生长 、 繁 殖 或 扩 散 的 因 子 称 限 制 因 子 。 特 点 ： 耐 受 范 围 窄 、 波 动 大 （ 不 稳 定 ） 意 义 ： a、 能 简 化 研 究 生 物 与 环 境 相 互 作 用 的 复 杂 关 系 ； b、 有 助 于 把 握 问 题 的 本 质 ， 寻 找 解 决 问 题 的 关 键 性 因 子 。限 制 因 子 有 什 么 作 用 规 律 ？ 2、 生 态 因 子 对 生 物 的 作 用 规 律 “李 比 希 最 小 因 子 定 律 ” (Liebigs law of minim ）（ Liebig,1840,德 国 ） 植 物 的 生 长 取 决 于 那 些 处 于 最 低 量 的 营 养 元 素 ， 这 些 处 于 最低 量 的 营 养 元 素 称 最 小 因 子 。 “ 谢 尔 福 德 耐 受 性 定 律 ” (Shelfords law of tolerance) (美 国 ， 1913) p67 每 种 生 物 对 一 种 生 态 因 子 都 有 一 个 耐 受 范 围 ， 即 一 个 生 态 学上 的 最 低 点 和 一 个 最 高 点 ， 在 二 者 之 间 的 范 围 就 称 为 生 态 幅 。任 何 生 态 因 子 在 数 量 和 质 量 上 的 不 足 或 过 多 ， 都 会 使 该 生 物 衰 退或 不 能 生 存 。 种群数量 数 量 很 低种 群 消 失 种 群 消 失数 量 很 低数 量 最 高不 能 耐 受 区 生 理 受 抑 制 生 理 受 抑 制 不 能 耐 受 区最 适 区 环 境 梯 度 高低 耐 受 性 下 限 耐 受 性 上 限生 物 钟 形 耐 受 曲 线 图 解 （ 据 Smith,1980） 可 以 解 释 生 物 的 自 然 分 布 规 律 。 不 同 种 类 的 生 物 耐 受 范 围不 同 ， 地 理 分 布 不 同 ； 例 p67、 68 各 种 生 物 通 常 在 生 殖 阶 段 对 生 态 因 子 的 要 求 比 较 严 格 ， 耐受 范 围 变 窄 。 生 物 对 生 态 因 子 耐 受 限 度 可 以 调 整 。 （ 耐 受 曲 线 可 改 变 ） 例 p68-69问 题 ：自 然 界 的 动 植 物 都 生 活 在 对 它 们 来 说 是 最 适 宜 的 地 方 吗 ？ 自 然 界 的 动 植 物 很 少 能 够 生 活 在 对 它 们 来 说 是 最 适 宜的 地 方 ， 常 常 由 于 其 他 生 物 的 竞 争 而 把 它 们 从 最 适 宜的 生 境 中 排 挤 出 去 ， 结 果 只 能 生 活 在 它 们 占 有 更 大 竞争 优 势 的 地 方 。 如 很 多 沙 漠 植 物 。 理 论 总 结 （ 个 体 生 态 学 理 论 ）生 态 因 子 相 互 作 用 理 论 （ 作 用 规 律 ）生 物 生 长 定 律 （ 有 效 积 温 法 则 ）最 小 因 子 定 律 和 耐 受 性 定 律 思 考 题1、 你 认 为 引 种 、 外 来 物 种 入 侵 对 人 类 、 生 态环 境 会 带 来 什 么 影 响 ？2、 光 强 与 植 物 光 合 作 用 率 的 关 系 如 何 ？ 什 么是 光 补 偿 点 和 光 饱 和 点 ？3、 阐 述 水 、 土 壤 的 生 态 作 用 。4、 有 效 积 温 法 则 的 内 容 是 什 么 ？ 在 实 际 生 产中 有 何 意 义 ？5、 生 态 因 子 作 用 特 点 是 什 么 ？6、 什 么 是 限 制 因 子 ？ 作 用 规 律 有 哪 些 ?